1、監(jiān)控量測依據(jù) 

  1.1 交通部《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70-2004),人民交通出版社; 

  1.2 交通部《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ042-94),人民交通出版社; 

  1.3 《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2004); 

  1.4 《巖土工程勘察規(guī)范》(JB50021-2001); 

  1.5 《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ064-98); 

  1.6 《錨桿噴射砼支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001); 

  1.7隧道施工設(shè)計(jì)圖 ; 

  1.8隧道土建工程施工招標(biāo)文件技術(shù)規(guī)范等 ; 

  2、監(jiān)控量測目的和要求 

  2.1 監(jiān)控量測主要目的 

 。1)根據(jù)對地表和圍巖變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)對圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)系統(tǒng)的安全性及時(shí)進(jìn)行分析和評估,以便有針對性地改進(jìn)施工工藝、優(yōu)化支護(hù)參數(shù),有效地控制地表和圍巖變形,確保施工安全和工程質(zhì)量,保護(hù)地表環(huán)境; 

  (2)預(yù)測施工引起地表和圍巖變形,根據(jù)地表變形發(fā)展趨勢,決定是否需要采取保護(hù)措施,并為確定經(jīng)濟(jì)、合理的保護(hù)措施提供依據(jù),確保地表構(gòu)筑物及地下管線的安全; 

 。3)為研究地表沉降與圍巖變形的分析預(yù)測方法等積累資料,并為改進(jìn)設(shè)計(jì)和調(diào)整施工參數(shù)提供依據(jù); 

 。4)優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工,為后續(xù)工程提供技術(shù)依據(jù)。 

  2.2 監(jiān)控量測應(yīng)滿足的要求 

  加強(qiáng)工程安全質(zhì)量管理、防止重大事故發(fā)生的有力措施。根據(jù)相關(guān)要求,監(jiān)測主要應(yīng)滿足以下幾方面的要求: 

 。1)監(jiān)測的數(shù)據(jù)和資料完整、客觀、真實(shí)地反映工程安全狀態(tài)和質(zhì)量情況; 

  (2)監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料可以按照安全預(yù)警位發(fā)出報(bào)警信息,既可以對安全和質(zhì)量事故做到防患于未然,又可以對各種潛在的安全和質(zhì)量隱患做到心中有數(shù); 

 。3)監(jiān)測應(yīng)滿足作為設(shè)計(jì)變更的重要信息和各項(xiàng)要求。 

  3、監(jiān)控量測主要內(nèi)容 

  3.1 監(jiān)控量測項(xiàng)目、斷面及測點(diǎn)數(shù)量 

  根據(jù)隧道工程施工技術(shù)規(guī)范,確定了隧道施工過程中監(jiān)測的項(xiàng)目、斷面數(shù)量及測點(diǎn)數(shù)量。不同級別圍巖段內(nèi)布設(shè)初期支護(hù)變形測試斷面的間距:Ⅴ級圍巖地段的斷面間距為5~10m,Ⅳ級圍巖地段的斷面間距為10~20m,Ⅱ~Ⅲ級圍巖地段的斷面間距為20~30m。 

  4、監(jiān)控量測實(shí)施 

  4.1 監(jiān)控量測儀器設(shè)備及精度要求 

  根據(jù)隧道工程要求和合同內(nèi)容,擬定現(xiàn)場監(jiān)測采用的儀器設(shè)備及精度要求,例如: DS32型水準(zhǔn)儀(精度要求+0.1mm),收斂計(jì)(精度要求+0.01mm), DS32型水準(zhǔn)儀、銦鋼尺(精度要求+0.1mm)。 

  4.2 監(jiān)控量測頻率 

   根據(jù)隧道工程施工技術(shù)規(guī)范要求,為了確保隧道開挖期間的施工及周邊環(huán)境安全,達(dá)到監(jiān)測目的,依據(jù)技規(guī)要求及工程經(jīng)驗(yàn),擬定監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測頻率,如:開挖 

  面距量測斷面前后<2B時(shí),1~2次/天,開挖面距量測斷面前后<5B時(shí);1次/2天,開挖面距量測斷面前后>5B時(shí),1次/周,3個(gè)月以后2~3次/月(其中B表示隧道開挖寬度)。 

  4.3 監(jiān)控量測控制標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 

  根據(jù)隧道工程設(shè)計(jì)文件及招標(biāo)文件要求,監(jiān)測中應(yīng)及時(shí)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,判斷其穩(wěn)定性及發(fā)展趨勢,并及時(shí)反饋到施工中。依據(jù)技規(guī)要求及以往工程經(jīng)驗(yàn),確定采用以下二種方法在監(jiān)測中進(jìn)行控制和預(yù)警。 

  4.3.1 根據(jù)監(jiān)測物理量的最大值或回歸預(yù)測最大值 

 。1)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,按表4-4中的三級管理制度進(jìn)行指導(dǎo)施工。 

  表4-3監(jiān)測的三級管理制度 

  管理等級 管理位移 施工狀態(tài) 備注 

 、 Uo<(Un/3) 可正常施工 Uo―實(shí)測值,Un―最大允許值(控制標(biāo)準(zhǔn)) 

  Ⅱ (Un/3)≤Uo≤(2Un/3) 應(yīng)注意并加強(qiáng)監(jiān)測 

 、 Uo>(2Un/3) 應(yīng)預(yù)警并采取特殊措施 

 。2)監(jiān)測的控制標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),見表4-4:   

  表4-4監(jiān)測的控制標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 

  序號 監(jiān)測項(xiàng)目 控制標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范值或設(shè)計(jì)值) 預(yù)警標(biāo)準(zhǔn) 

  1 監(jiān)測項(xiàng)目 地表下沉 30mm 20mm 

  2 周邊收斂 設(shè)計(jì)預(yù)留變形量:Ⅱ~Ⅲ級圍巖 

  為50mm,Ⅳ~Ⅴ級圍巖為100mm 設(shè)計(jì)值預(yù)留 

  變形量的2/3 

  3 拱頂下沉 

  上述監(jiān)測控制標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)管理對策,應(yīng)在經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理方確認(rèn)后予以實(shí)施,以后在施工過程中應(yīng)根據(jù)監(jiān)測情況逐步加以調(diào)整、完善。 

  4.3.2 根據(jù)監(jiān)測物理量變化時(shí)態(tài)曲線的形態(tài) 

  當(dāng)變化速率不斷下降時(shí)(du2/d2t<0),表明圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài); 

  當(dāng)變化速率保持不變時(shí)(du2/d2t =0),表明圍巖不穩(wěn)定,應(yīng)考慮加強(qiáng)支護(hù); 

  當(dāng)變化速率不斷上升時(shí)(du2/d2t>0),表示圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài),必須立即停止開挖,加強(qiáng)支護(hù)。 

  4.4 回歸分析 

  4.4.1 采用的回歸函數(shù)有: 

  U= A +Blnt或 (U= A + Blg(1+t)) 

  U=t/(A+ Bt) 

  U=Ae-B/t 

  U=A(e-Bt-e-Bt0) 

  U=Alg〔(B+t)/(B+t0)〕 

  式中: U ―― 變形值 

   A、B ―― 回歸系數(shù) 

   t、t0 ―― 測點(diǎn)的觀測時(shí)間(day) 

  4.4.2量測數(shù)據(jù)處理――回歸分析 

  在現(xiàn)場測試中,由于測試條件、人員等因素的影響,給測試數(shù)據(jù)造成偶然誤差,使散點(diǎn)圖上下波動(dòng),應(yīng)用中必須進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,以某一函數(shù)式來表示,進(jìn)而獲得能較準(zhǔn)確反映實(shí)際情況的典型曲線,找出測試數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的規(guī)律,并推算測試數(shù)據(jù)的極值,為監(jiān)控設(shè)計(jì)提供重要信息。 

  4.4.3可采用隧通隧道監(jiān)控量測系統(tǒng)軟件對量測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 

   “隧通隧道監(jiān)控量測信息系統(tǒng)TMMIS”是專門針對隧道及地下工程具體情況并根據(jù)多年監(jiān)測技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法研制的對監(jiān)測數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)一管理的完善的信息化軟件系統(tǒng)。該軟件能夠及時(shí)、快速地對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理和分析,能夠節(jié)約大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和管理時(shí)間。設(shè)置安全警戒值后,當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到該值時(shí),系統(tǒng)會及時(shí)給出預(yù)警和警報(bào)。同時(shí)為類似工程積累經(jīng)驗(yàn)。 

  4.5 監(jiān)控量測方法 

  4.5.1 隧道監(jiān)測項(xiàng)目測點(diǎn)埋設(shè)及觀測方法 

 。1)初期支護(hù)收斂變形監(jiān)測 

  隧道變形初期支護(hù)測試斷面必須盡量靠近開挖工作面,但太近會造成開挖爆破下的碎石砸壞測樁,太遠(yuǎn)又會漏掉該測試斷面開挖后的變位值。變形測點(diǎn)應(yīng)距開挖面2m的范圍內(nèi)盡快埋設(shè);但根據(jù)以往隧道變形測試經(jīng)驗(yàn),變形測點(diǎn)埋設(shè)在相距1.0~1.5倍開挖循環(huán)進(jìn)尺的斷面上較為適宜。初次讀數(shù)應(yīng)保證爆破后24h內(nèi)或下一次爆破前測讀。 

  測點(diǎn)埋設(shè)時(shí),在隧道左邊墻和右邊墻部位分別埋設(shè)測樁(測樁埋設(shè)深度約15cm,鉆孔直徑約20cm,用早強(qiáng)錨固劑固定,測樁設(shè)置保護(hù)罩),并進(jìn)行初始讀數(shù)。監(jiān)測儀器采用隧道收斂計(jì)(SGS-1)。監(jiān)測方法采用精度較高的水平基線測試方法,并進(jìn)行溫度修正。 

   

 。2)初期支護(hù)拱頂下沉監(jiān)測 

  拱頂下沉測點(diǎn)與收斂變形測點(diǎn)布置在同一斷面上。 

  測點(diǎn)埋設(shè)時(shí),在隧道拱頂部位埋設(shè)1個(gè)帶掛鉤的測樁(測樁埋設(shè)深度約15cm,鉆孔直徑約20cm,用早強(qiáng)錨固劑固定),并進(jìn)行初始讀數(shù)。監(jiān)測儀器采用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺。監(jiān)測方法采用水準(zhǔn)抄平方法,基準(zhǔn)點(diǎn)分別設(shè)置在洞內(nèi)和洞外(用于校核),視線長度一般不大于30m,監(jiān)測誤差控制在1.0mm以內(nèi)(高程誤差0.7mm),必要時(shí)采用冗余觀測方法來提高監(jiān)測精度。 

  在隧道所處陸域段,與隧道拱頂下沉及收斂變形測試斷面相應(yīng)的里程上,要盡可能布置地表下沉測試斷面。 

  4.5.2監(jiān)測警報(bào) 

  監(jiān)測中,當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常,超出預(yù)警值或時(shí)態(tài)曲線出現(xiàn)不穩(wěn)定征兆時(shí),在監(jiān)測完成后24小時(shí)內(nèi)發(fā)出監(jiān)測預(yù)警報(bào)告,及時(shí)報(bào)告現(xiàn)場業(yè)主代表、駐地監(jiān)理、施工單位和設(shè)計(jì)代表。當(dāng)出現(xiàn)特別緊急的情況時(shí),馬上口頭或電話通知業(yè)主代表、駐地監(jiān)理、施工單位和設(shè)計(jì)代表。 

  5、監(jiān)控量測質(zhì)量保證措施 

  在隧道工程監(jiān)測項(xiàng)目的實(shí)施工程中,將充分利用資源優(yōu)勢,合理配置技術(shù)力量,投入先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,保證優(yōu)質(zhì)、高效地完成好監(jiān)測工作。 

  保證監(jiān)測所需儀器設(shè)備在標(biāo)定有效期內(nèi),在儀器設(shè)備使用前進(jìn)行檢查、調(diào)試,保證進(jìn)場測試數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,保證儀器在數(shù)據(jù)采集期間有足夠的電能。 

  4、人員相對固定 

  要求負(fù)責(zé)監(jiān)控量測的技術(shù)人員能吃苦耐勞,對工作認(rèn)真負(fù)責(zé),儀器操作熟悉,資料采集和數(shù)據(jù)處理及時(shí),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)反映。 

  6、監(jiān)控量測進(jìn)度保證措施 

  1、根據(jù)隧道工程的要求,按技規(guī)的相關(guān)規(guī)定和《監(jiān)測方案》的內(nèi)容,及時(shí)開展現(xiàn)場監(jiān)測工作,合理選擇監(jiān)測斷面,適時(shí)埋設(shè)測點(diǎn)并采集數(shù)據(jù)。每日量測數(shù)據(jù)當(dāng)天進(jìn)行整理和分析 。 

  2、配備充足的儀器、設(shè)備,并保證測試所需儀器設(shè)備在標(biāo)定有效期內(nèi),在儀器設(shè)備使用前進(jìn)行檢查,保證儀器能正常工作。 

  3、要求監(jiān)測人員每日對監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)輸入為電子文檔并進(jìn)行備份,防止因數(shù)據(jù)丟失造成的報(bào)告不及時(shí)。 

  7、監(jiān)控量測安全保證措施 

  安全目標(biāo):不出現(xiàn)任何安全事故。 

  1、人員安全 

  在現(xiàn)場,有關(guān)安全事宜應(yīng)聽從安全監(jiān)督人員的指揮,遇有險(xiǎn)情,必須撤離現(xiàn)場。遇到監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí),首先進(jìn)行初步的安全判斷,在確定安全情況下再繼續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的工作。 

  2、儀器設(shè)備安全 

  儀器設(shè)備的安全是現(xiàn)場監(jiān)測工作的基礎(chǔ)。嚴(yán)格按技規(guī)要求對儀器設(shè)備的保護(hù)措施進(jìn)行操作和維護(hù)。 

  3、數(shù)據(jù)安全 

  監(jiān)測原始數(shù)據(jù)應(yīng)妥善保管,不能丟失。對于采用計(jì)算機(jī)儲存的監(jiān)測數(shù)據(jù),要及時(shí)做好備份并做好儲存位置的說明,避免數(shù)據(jù)丟失和混亂。 

  4、財(cái)物安全 

  妥善保管財(cái)物、避免丟失。 

  5、交通安全 

  監(jiān)控量測人員駕車進(jìn)入隧道必須注意行車安全,減速慢行,避免發(fā)生交通事故。 

  8、監(jiān)控量測人員安排 

  應(yīng)安排有經(jīng)驗(yàn)的監(jiān)控量測人員開展工作,可根據(jù)隧道工程的工作量安排人員數(shù)量。